Implementación de una planta de recirculación de agua para el procesamiento de minerales polimetálicos

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo principal diseñar e implementar una planta de recirculación de agua optimizada para el procesamiento de minerales polimetálicos, con el propósito de reducir de manera significativa el consumo de agua fresca y minimizar la descarga de efluentes contaminantes al medio ambiente. Para alcanzar dicho objetivo, se realizaron pruebas de caracterización del agua de proceso actual y del relave generado, evaluando especialmente el impacto del uso de floculantes sobre la eficiencia de sedimentación y la calidad del agua tratada. Los resultados demuestran que la implementación del sistema permite reducir el consumo de agua fresca de 30,450 m³ a 6,090 m³ mensuales, logrando un ahorro del 80%, lo que representa un avance significativo hacia una operación más sostenible. El floculante empleado mostró una alta eficiencia, permitiendo la sedimentación de sólidos en aproximadamente 30 minutos y mejorando la calidad del agua reciclada, que alcanzó una concentración de sólidos totales en suspensión (STS) de 51.3 mg/L, muy por debajo del Límite Máximo Permisible (100 mg/L), en comparación con los 179.4 mg/L obtenidos sin el uso del reactivo. Además, se identificó que el relave proveniente del proceso de flotación de minerales de plata y oro tiene baja capacidad de generación de aguas ácidas, gracias al contenido de caliza superior al 15% en la roca, lo que reduce los riesgos ambientales asociados a la disposición de residuos. Desde el punto de vista económico, la inversión requerida para implementar el sistema fue de 18,500 USD, considerada accesible dada la magnitud de los beneficios ambientales y operativos. En conjunto, el estudio concluye que la implementación de un circuito cerrado de agua en plantas de procesamiento polimetálico no solo mejora el rendimiento metalúrgico, sino que también fortalece la gestión ambiental y fomenta la eficiencia en el uso de recursos hídricos

The main objective of this research was to design and implement an optimized water recirculation plant for the processing of polymetallic ores, with the aim of significantly reducing the consumption of fresh water and minimizing the discharge of pollutant effluents into the environment. To achieve this goal, tests were carried out to characterize both the current process water and the tailings generated, with a particular focus on evaluating the impact of flocculant use on sedimentation efficiency and the quality of the treated water. The results show that implementing the system allows for a reduction in fresh water consumption from 30,450 m³ to 6,090 m³ per month, achieving an 80% savings, which represents a significant step toward more sustainable operations. The flocculant used demonstrated high efficiency, enabling solid sedimentation in approximately 30 minutes and improving the quality of the recycled water, which reached a total suspended solids (TSS) concentration of 51.3 mg/L—well below the Maximum Permissible Limit (100 mg/L)—compared to 179.4 mg/L without the reagent. In addition, it was found that the tailings generated from the bulk flotation of silver and gold minerals have a low acid-generating potential, due to the limestone content in the ore exceeding 15%, which helps reduce environmental risks associated with tailings disposal. From an economic perspective, the required investment for implementing the system was 18,500 USD, considered affordable given the magnitude of the environmental and operational benefits. Overall, the study concludes that implementing a closed water circuit in polymetallic mineral processing plants not only enhances metallurgical performance but also strengthens environmental management and promotes efficient use of water resources.